JP4577227B2 - Vehicle power generation control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両用発電機の発電状態を制御する車両用発電制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicular power generation control device that controls a power generation state of a vehicular generator.
近年、エンジンルーム内の温度が上がり、車両用発電機の耐熱性向上が求められている。特に、整流器、固定子巻線、軸受けの温度が高く、高温使用環境下でこれらの部品の温度上昇を抑制する車両用発電機の発電制御方法が車両用発電制御装置に求められている。 In recent years, the temperature in the engine room has risen, and improvement in heat resistance of a vehicular generator has been demanded. In particular, a power generation control method for a vehicle generator that suppresses the temperature rise of these components in a high-temperature use environment is required for a vehicle power generation control device in which the temperature of the rectifier, the stator winding, and the bearing is high.
このような温度上昇を抑制する従来技術として、車両用発電制御装置の温度が所定値を超えた場合に励磁電流値を抑制して車両用発電機の発電量を低下させることにより、部品温度を抑制する制御方法が知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。
ところで、特許文献1に開示された制御方法では、車両の走行状態に応じて変化する車両用発電機の回転数や車両用発電機周囲温度の環境の中で、車両用発電機の各部品と車両用発電制御装置の温度との温度差が変化し、的確な温度抑制ができず、過度に発電を抑制するおそれがあるという問題があった。特に、市街地走行では、頻繁に温度変化を繰り返すため、過度の発電抑制による充放電収支の悪化や電圧変動が懸念され、これらの悪影響を最小限にとどめる制御方法が求められている。 By the way, in the control method disclosed in Patent Document 1, in the environment of the rotational speed of the vehicular generator and the ambient temperature of the vehicular generator that changes according to the running state of the vehicle, There has been a problem that the temperature difference with the temperature of the vehicle power generation control device changes, the temperature cannot be accurately controlled, and power generation may be excessively suppressed. In particular, in urban areas, since temperature changes are frequently repeated, there is concern about deterioration of the charge / discharge balance and voltage fluctuation due to excessive power generation suppression, and a control method that minimizes these adverse effects is demanded.
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、過度の発電抑制を防止することができる車両用発電制御装置を提供することにある。 The present invention has been created in view of such a point, and an object thereof is to provide a vehicle power generation control device capable of preventing excessive power generation suppression.
上述した課題を解決するために、本発明の車両用発電制御装置は、所定の測定箇所の温
度を検出する温度検出手段と、温度検出手段によって検出された温度が所定値を超えた場合に、所定の変化速度で可変される抑制値を決定し、この抑制値に基づいて車両用発電機の発電量を抑制する発電抑制手段と、車両用発電機の励磁巻線に励磁電流の供給、停止を行うスイッチング素子とを備え、発電抑制手段は、車両用発電機の発電電圧を設定する調整電圧設定値から前記抑制値を減じた値を前記発電電圧が超えないように、および/または、励磁巻線に供給する励磁電流の上限を設定する励磁電流制限値から抑制値を減じた値を励磁電流が超えないように、励磁デューティを増減させてスイッチング素子をオンオフ制御することにより発電量を変化させている。検出温度が所定値を超えたときに所定の変化速度で発電量を減少させる発電抑制を行うことにより、瞬間的な温度上昇によって過度の発電抑制が行われることを防止することができる。また、調整電圧設定値、励磁電流制限値を可変することにより、容易かつ確実に発電量を増加あるいは減少させることができる。
In order to solve the above-described problem, the vehicle power generation control device of the present invention includes a temperature detection unit that detects a temperature of a predetermined measurement location, and a temperature detected by the temperature detection unit exceeds a predetermined value. A suppression value that is variable at a predetermined change rate is determined, and based on this suppression value, power generation suppression means that suppresses the amount of power generated by the vehicle generator, and excitation current supply to the excitation winding of the vehicle generator is stopped. The power generation suppression means is configured so that the power generation voltage does not exceed a value obtained by subtracting the suppression value from an adjustment voltage setting value for setting the power generation voltage of the vehicle generator and / or excitation. the value obtained by subtracting the suppression value from the excitation current limit value so that the excitation current does not exceed the set upper limit of the excitation current supplied to the winding, varying the power generation amount by increasing or decreasing the excitation duty for turning on and off the switching elements It is made to. By performing power generation suppression that reduces the power generation amount at a predetermined change rate when the detected temperature exceeds a predetermined value, it is possible to prevent excessive power generation suppression due to an instantaneous temperature rise. Further, by changing the adjustment voltage set value and the excitation current limit value, the amount of power generation can be easily or reliably increased or decreased.
また、上述した発電抑制手段は、発電量を抑制後に温度検出手段によって検出された温度が所定値以下に低下した場合に、車両用発電機の発電量の抑制を停止し、所定の変化速度で発電量を増加させることが望ましい。これにより、温度が正常範囲に戻った際に急激に発電量が増加することを防止することができるため、発電トルクの急激な上昇を抑えてエンジン回転の安定化を図ることが可能になる。 Further, the power generation suppression means described above stops the power generation amount suppression of the vehicular generator when the temperature detected by the temperature detection means falls below a predetermined value after suppressing the power generation amount, and at a predetermined change speed. It is desirable to increase the amount of power generation. As a result, it is possible to prevent the amount of power generation from rapidly increasing when the temperature returns to the normal range, and thus it is possible to stabilize engine rotation by suppressing a rapid increase in power generation torque.
また、上述した発電抑制手段は、発電量を抑制する速度変化量を、温度検出手段によって検出された温度と所定値との差に応じて設定することが望ましい。 Moreover, it is desirable that the power generation suppression unit described above sets the speed change amount for suppressing the power generation amount according to the difference between the temperature detected by the temperature detection unit and a predetermined value.
また、上述した発電抑制手段は、発電量を抑制する速度変化量を、温度検出手段によって検出された温度と所定値との差の値に比例するように設定することが望ましい。これにより、温度上昇の程度に応じて発電抑制量を変えることができ、車両用発電機の部品温度を速やかに下げることができる。 In addition, it is desirable that the power generation suppression unit described above sets the speed change amount for suppressing the power generation amount so as to be proportional to the difference value between the temperature detected by the temperature detection unit and the predetermined value. Thereby, the amount of power generation suppression can be changed according to the degree of temperature rise, and the component temperature of the vehicular generator can be quickly lowered.
以下、本発明を適用した一実施形態の車両用発電制御装置を含む発電システムについて、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a power generation system including a vehicle power generation control device according to an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
〔参考実施形態〕
図1は、参考実施形態の車両用発電制御装置が内蔵された車両用発電機の構成を示す図であり、あわせてこの車両用発電機とバッテリや電気負荷との接続状態が示されている。
[ Reference embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vehicle generator in which a vehicle power generation control device of a reference embodiment is built, and also shows a connection state between the vehicle generator and a battery or an electric load. .
図1に示すように、本実施形態の車両用発電機1は、励磁巻線21、固定子巻線22、整流器23、車両用発電制御装置2を含んで構成されている。この車両用発電機1は、エンジンによりベルトおよびプーリを介して駆動されている。励磁巻線21は、通電されて磁界を発生する。この励磁巻線21は、界磁極(図示せず)に巻装されて回転子を構成している。固定子巻線22は、多相巻線(例えば三相巻線)であって、固定子鉄心に巻装されて固定子を構成している。この固定子巻線22は、励磁巻線21の発生する磁界の変化によって起電力を発生する。固定子巻線22に誘起される交流出力が整流器23に供給される。整流器23は、固定子巻線22の交流出力を全波整流する。整流器23の出力が、車両用発電機1の出力として外部に取り出され、バッテリ3や電気負荷4に供給される。車両用発電機1の出力(発電量)は、回転子の回転数や励磁巻線21に流れる励磁電流の通電量に応じて変化し、その励磁電流は車両用発電制御装置2によって制御される。
As shown in FIG. 1, the vehicular generator 1 according to the present embodiment includes an excitation winding 21, a stator winding 22, a
次に、車両用発電制御装置2の詳細について説明する。車両用発電制御装置2は、励磁駆動トランジスタ11、環流ダイオード12、発電電圧検出回路13、Fデューティ検出回路14、発電制御回路15、温度検出回路16を含んで構成されている。
Next, details of the vehicle power generation control device 2 will be described. The vehicle power generation control device 2 includes an
励磁駆動トランジスタ11は、ゲートが発電制御回路15に接続され、ドレインが還流ダイオード12を介して車両用発電機1の出力端子(B端子)に接続され、ソースが接地されたMOS−FETからなるスイッチング素子である。また、励磁駆動トランジスタ11のドレインはF端子を介して励磁巻線21に接続されており、励磁駆動トランジスタ11がオンされると励磁巻線21に励磁電流が流れ、オフされるとこの通電が停止される。還流ダイオード12は、励磁巻線21と並列に接続されており、励磁駆動トランジスタ11がオフされたときに、励磁巻線21に流れる励磁電流を還流させる。発電電圧検出回路13は、B端子に現れる車両用発電機1の出力電圧(発電電圧)を検出する。Fデューティ検出回路14は、励磁駆動トランジスタ11の励磁デューティ(Fデューティ)、すなわち、オンオフ制御される励磁駆動トランジスタ11がオンされた期間の割合(オンデューティ比)を検出する。この検出は、励磁駆動トランジスタ11が接続されたF端子の電圧を監視することにより行われる。発電制御回路15は、励磁駆動トランジスタ11をオンオフ制御するとともに、温度検出回路16による温度検出結果に基づく発電量の抑制制御を行う。温度検出回路16は、車両用発電制御装置2の所定の測定箇所の温度を検出する。例えば、測定箇所に温度検出用のセンサが取り付けられており、このセンサ出力(出力電圧あるいは出力電流)に基づいて温度検出が行われる。なお、温度検出を行う測定箇所は、必ずしも車両用発電制御装置2の特定箇所でなくてもよく、他の部品(例えば整流器23や固定子巻線22の近傍)であってもよい。発電抑制に伴って温度低減を行いたい特定部品の近傍に温度検出用のセンサを取り付けるようにしてもよい。
The
図2は、発電制御回路15の詳細構成を示す図である。図2に示すように、発電制御回路15は、温度偏差検出回路51、U/Dカウンタ52、抑制限界値設定回路53、デジタル−アナログ変換器(D/A)54、セレクタ55、Fデューティ制限基準値設定回路56、減算器57、電圧比較器58、60、調整電圧基準値設定回路59、PWM回路61を備えている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the power
温度偏差検出回路51は、温度検出回路16で検出した車両用発電制御装置2自身の温度と所定温度(所定値)との差(偏差量)を検出して出力する。U/Dカウンタ52は、温度偏差検出回路51から出力される偏差量に応じた速度のアップ/ダウンカウント動作を行う。出力されるカウント値は、発電量の抑制値に対応している。例えば、温度検出回路16で検出した温度から所定温度を引いた値を偏差量とすると、偏差量がプラス、すなわち検出温度の方が所定温度よりも高い場合には、U/Dカウンタ52は、偏差量の絶対値に比例した速度でアップカウント動作を行う。反対に、偏差量がマイナス、すなわち検出温度の方が所定温度よりも低い場合には、U/Dカウンタ52は、偏差量の絶対値に比例した速度でダウンカウント動作を行う。偏差量に対応するカウント動作の速度は、予め車両用発電制御装置2の温度と整流器23等の温度との相対的な関係を考慮して決めれている。また、発電開始直後は偏差量はマイナスであり、U/Dカウンタ52のカウント値は0に固定されている。その後、偏差量がプラスになるとU/Dカウンタ52によるカウント動作が開始される。
The temperature
デジタル−アナログ変換器54は、U/Dカウンタ52のカウント値に対応する電圧値を発生する。セレクタ55は、デジタル−アナログ変換器54の出力値と、抑制限界値設定回路53の出力値とをいずれか小さい値を選択して出力する。抑制限界値設定回路53は、発電量を抑制する際の抑制限界値を設定する。検出温度の方が高い状態が続くとU/Dカウンタ52のカウント値は上昇を続けるため、発電量の抑制値も上昇を続けて発電量が零になる場合が想定される。温度低減のためには発電量は少ない方が望ましいが、電力収支の上からはある程度の発電量を確保することが望ましい。そこで、本実施形態では、これらを両立させるべく、発電量の抑制限界値が抑制限界値設定回路53によって設定されている。U/Dカウンタ52のカウント値がこの抑制限界値に相当する値(カウント値を電圧値に変換した値と抑制限界値とが比較される)を超える場合には、セレクタ55によってこの抑制限界値が選択されるため、抑制限界値以上には発電量の抑制が行われないようになっている。
The digital-
Fデューティ制限基準値設定回路56は、励磁駆動トランジスタ11の励磁デューティの上限値をFデューティ制限基準値として設定する。減算器57は、Fデューティ制限基準値設定回路56の出力値(Fデューティ制限基準値)からセレクタ55の出力値(発電量の抑制値)を減算した値をFデューティ制限値として出力する。電圧比較器58は、プラス入力端子に減算器57の出力値が、マイナス入力端子にFデューティ検出回路14の出力値がそれぞれ入力されており、減算器57の出力値の方が大きい場合にハイレベルの信号を出力し、反対にFデューティ検出回路14の出力値の方が大きい場合にローレベルの信号を出力する。
The F duty limit reference
調整電圧基準値設定回路59は、車両用発電機1の調整電圧基準値に相当する電圧を出力する。例えば、発電電圧検出回路13によって車両用発電機1の出力電圧を分圧回路で分圧した電圧を検出するものとすると、調整電圧基準値にこの分圧回路の分圧比を乗じた電圧値が調整電圧基準値設定回路59から出力される。電圧比較器60は、プラス入力端子に調整電圧基準値設定回路59の出力値が、マイナス入力端子に発電電圧検出回路13の出力値がそれぞれ入力されており、発電電圧が調整電圧基準値よりも低い場合にはハイレベルの信号を出力し、反対に発電電圧が調整電圧基準値よりも高い場合にはローレベルの信号を出力する。
The adjustment voltage reference
PWM回路61は、所定のデューティ比を有するPWM(パルス幅変調)信号を出力しており、2つの電圧比較器58、60の出力信号がともにハイレベルのときにこのPWM信号のデューティ比を増加させ、2つの電圧比較器58、60の出力信号の少なくとも一方がローレベルのときにこのPWM信号のデューティ比を減少させる。
The
本実施形態の車両用発電制御装置1はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。上述したように、温度検出回路16によって検出された温度が所定温度を超えると、その偏差量(温度差)に応じた速度でU/Dカウンタ52のカウント値が増加する。このため、U/Dカウンタ52のカウント値を電圧値に変換したデジタル−アナログ変換器54の出力値が増加し、Fデューティ制限基準値設定回路56から出力されるFデューティ制限基準値から減算される発電量の抑制値が大きくなる。検出温度が所定温度より高い状態が維持された場合には、抑制限界値設定回路53で設定された抑制限界値に達するまで、発電量の抑制値が大きくなる。また、抑制限界値に達するまでの速度は、検出温度と所定温度の差である偏差量が大きいほど速くなる。このような発電量の抑制値の設定動作に伴って、減算器57から出力されるFデューティ制限値が次第に小さくなる。この次第に小さくなるFデューティ制限値がFデューティ検出回路14によって検出された励磁駆動トランジスタ11の励磁デューティよりも小さくなると電圧比較器58の出力がハイレベルからローレベルに変化するため、PWM回路61は、電圧比較器60の出力の電圧レベルに関係なく、出力するPWM信号のデューティ比を減少させる。これにより、励磁巻線21に流れる励磁電流が減少して発電量の抑制が実施される。
The vehicle power generation control device 1 of the present embodiment has such a configuration, and the operation thereof will be described next. As described above, when the temperature detected by the
このように、本実施形態では、検出温度が所定温度を超えたときに所定の変化速度で発電量を減少させる発電抑制を行うことにより、瞬間的な温度上昇によって過度の発電抑制が行われることを防止することができる。また、検出温度が所定温度以下に低下した場合には発電量の抑制が停止されるが、所定の変化速度で発電量を増加させているため、温度が正常範囲に戻った際に急激に発電量が増加することを防止することができ、発電トルクの急激な上昇を抑えてエンジン回転の安定化を図ることが可能になる。 Thus, in this embodiment, excessive power generation suppression is performed due to an instantaneous temperature rise by performing power generation suppression that reduces the power generation amount at a predetermined change rate when the detected temperature exceeds the predetermined temperature. Can be prevented. Also, when the detected temperature falls below the specified temperature, the suppression of power generation is stopped, but since the power generation is increased at a predetermined rate of change, power generation is abrupt when the temperature returns to the normal range. It is possible to prevent the amount from increasing, and it is possible to stabilize engine rotation by suppressing a rapid increase in power generation torque.
また、発電量の抑制(減少)および増加を励磁駆動トランジスタ11の励磁デューティの上限を設定するFデューティ制限値を可変することで実現しており、容易かつ確実に発電量を増加あるいは減少させることができる。なお、図2に示した発電制御回路15では、PWM回路61によって生成されるPWM信号のデューティ比を徐々に減少させる徐励制御が行われるため、Fデューティ制限値が検出温度と所定温度の差である偏差量に応じた変化速度で速やかに減少しても、励磁巻線21に流れる励磁電流の値は徐々に減少する。
Further, suppression (decrease) and increase of the power generation amount are realized by changing the F duty limit value for setting the upper limit of the excitation duty of the
また、発電量を抑制する速度変化量としてのU/Dカウンタ52のカウント動作の速度を、検出温度と所定温度との差である偏差量の絶対値に比例するように設定しているため、温度上昇の程度に応じて発電抑制量を変えることができ、車両用発電機1の部品温度(整流器23や固定子巻線22等の温度)を速やかに下げることができる。
Further, since the speed of the count operation of the U /
図3は、発電量を抑制する場合のFデューティ制限値の時間変化を示す図である。例えば、Fデューティ制限基準値設定回路56によって設定されたFデューティ制限基準値が100%(フル励磁)に設定されており、抑制限界値設定回路53によって設定される抑制限界値が50%に設定されている場合が示されている。また、時間T0において検出温度が所定温度を超えてこれらの差である偏差量がプラスに転じたものとする。図3に示すように、時間T0において偏差量がプラスに転じると、Fデューティ制限値(減算器57の出力値)が次第に小さくなって発電量の抑制が実施される。また、Fデューティ制限値が50%に達するまでの時間ΔT(発電量を抑制する速度変化量)は、U/Dカウンタ52のカウント動作の速度、すなわち、検出温度と所定温度との差に応じて設定されており、検出温度が高いほど速やかにFデューティ制限値が減少して大きな発電抑制が行われるようになっている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a time change of the F duty limit value when the power generation amount is suppressed. For example, the F duty limit reference value set by the F duty limit reference
〔実施形態〕
図4は、一実施形態の車両用発電制御装置が内蔵された車両用発電機の構成を示す図であり、あわせてこの車両用発電機とバッテリや電気負荷との接続状態が示されている。図4に示す車両用発電機1Aは、図1に示した参考実施形態の車両用発電機1に含まれる車両用発電制御装置2を車両用発電制御装置2Aに置き換えたものである。この車両用発電制御装置2Aは、図1に示した車両用発電制御装置2に対して、Fデューティ検出回路14がない代わりに励磁電流検出用の励磁電流検出回路17とセンス抵抗18が追加されている点と、発電制御回路15が発電制御回路15Aに変更されている点とが異なっている。発電制御回路15Aは、励磁駆動トランジスタ11をオンオフ制御するとともに、車両用発電機1Aの発電電圧を設定する調整電圧設定値と、励磁巻線21に供給する励磁電流の上限を設定する励磁電流制限値とを可変することにより、温度検出回路16による温度検出結果に基づく発電量の抑制制御を行う。センス抵抗18は、励磁駆動トランジスタ11とE端子(アース端子)との間に挿入されており、励磁巻線21に流れる励磁電流に比例した端子電圧を発生する。励磁電流検出回路17は、センス抵抗18の端子電圧を取り込んで励磁巻線21に流れる励磁電流を検出する。
Embodiment
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a vehicle generator in which the vehicle power generation control device of one embodiment is built, and also shows a connection state between the vehicle generator and a battery or an electric load. . A vehicle generator 1A shown in FIG. 4 is obtained by replacing the vehicle power generation control device 2 included in the vehicle generator 1 of the reference embodiment shown in FIG. 1 with a vehicle power generation control device 2A. The vehicle power generation control device 2A is different from the vehicle power generation control device 2 shown in FIG. 1 in that an excitation current
図5は、発電制御回路15Aの詳細構成を示す図である。図5に示すように、発電制御回路15Aは、温度偏差検出回路51、U/Dカウンタ52、抑制限界値設定回路53、デジタル−アナログ変換器(D/A)54、セレクタ55、調整電圧基準値設定回路59、電圧比較器60、84、PWM回路61、減算器81、83、励磁電流制限基準値設定回路82を備えている。これらの構成において、図2に示した発電制御回路15と基本的に同じ動作を行うものについては同じ符号が付されており、詳細な説明は省略する。
FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of the power
温度偏差検出回路51、U/Dカウンタ52、抑制限界値設定回路53、デジタル−アナログ変換器(D/A)54、セレクタ55は、図2に示した発電制御回路15ではFデューティ制限値を出力するために用いられたが、本実施形態では基本動作は同じであるが調整電圧設定値と励磁電流制限値を出力するために用いられる。図5に示す構成では、一組のこれらの構成によって共通の調整電圧設定値と励磁電流制限値を出力しているが、調整電圧設定値と励磁電流制限値のそれぞれの値を異ならせたい場合にはこれらの構成を二組用意すればよい。
The temperature
励磁電流制限基準値設定回路82は、励磁駆動トランジスタ11を介して励磁巻線21に流す励磁電流の上限値を励磁電流制限基準値として設定する。減算器83は、励磁電流制限基準値設定回路82の出力値(励磁電流制限基準値)からセレクタ55の出力値(発電量の抑制値)を減算した値を励磁電流制限値として出力する。電圧比較器84は、プラス入力端子に減算器83の出力値が、マイナス入力端子に励磁電流検出回路17の出力値がそれぞれ入力されており、減算器83の出力値の方が大きい場合にハイレベルの信号を出力し、反対に励磁電流検出回路17の出力値の方が大きい場合にローレベルの信号を出力する。
The excitation current limit reference value setting circuit 82 sets the upper limit value of the excitation current flowing through the excitation winding 21 via the
同様に、減算器81は、調整電圧基準値設定回路59の出力値(調整電圧基準値)からセレクタ55の出力値(発電量の抑制値)を減算した値を調整電圧設定値として出力する。電圧比較器60は、プラス入力端子に減算器81の出力値が、マイナス入力端子に発電電圧検出回路13の出力値がそれぞれ入力されており、減算器81の出力値の方が大きい場合にハイレベルの信号を出力し、反対に発電電圧検出回路13の出力値の方が大きい場合にローレベルの信号を出力する。
Similarly, the
本実施形態の車両用発電制御装置1Aはこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。温度検出回路16によって検出された温度が所定温度を超えると、その偏差量(温度差)に応じた速度でU/Dカウンタ52のカウント値が増加する。このため、U/Dカウンタ52のカウント値を電圧値に変換したデジタル−アナログ変換器54の出力値が増加し、励磁電流制限基準値設定回路82から出力される励磁電流制限基準値と調整電圧基準値設定回路59から出力される調整電圧基準値のそれぞれから減算される発電量の抑制値が大きくなる。検出温度が所定温度より高い状態が維持された場合には、抑制限界値設定回路53で設定された抑制限界値に達するまで、発電量の抑制値が大きくなる。また、抑制限界値に達するまでの速度は、検出温度と所定温度の差である偏差量が大きいほど速くなる。このような発電量の抑制値の設定動作に伴って、減算器83から出力される励磁電流制限値や減算器81から出力される調整電圧設定値が次第に小さくなる。次第に小さくなる励磁電流制限値が励磁電流検出回路17によって検出された励磁巻線21の励磁電流値よりも小さくなると電圧比較器84の出力がハイレベルからローレベルに変化するため、PWM回路61は、電圧比較器60の出力の電圧レベルに関係なく、出力するPWM信号のデューティ比を減少させる。これにより、励磁巻線21に流れる励磁電流が減少して発電量の抑制が実施される。一方、次第に小さくなる調整電圧設定値が発電電圧検出回路13によって検出された発電電圧(車両用発電機1の出力電圧)よりも小さくなると電圧比較器60の出力がハイレベルからローレベルに変化するため、PWM回路61は、電圧比較器84の出力の電圧レベルに関係なく、出力するPWM信号のデューティ比を減少させる。これにより、励磁巻線21に流れる励磁電流が減少して発電量の抑制が実施される。
The vehicle power generation control device 1A of the present embodiment has such a configuration, and the operation thereof will be described next. When the temperature detected by the
このように、本実施形態では、検出温度が所定温度を超えたときに所定の変化速度で発電量を減少させるように励磁電流制限値あるいは調整電圧設定値を制御することにより、瞬間的な温度上昇によって過度の発電抑制が行われることを防止することができる。特に、発電量の抑制(減少)および増加を励磁電流制限値や調整電圧設定値を可変することで実現しており、容易かつ確実に発電量を増加あるいは減少させることができる。 As described above, in this embodiment, the instantaneous current temperature is controlled by controlling the excitation current limit value or the adjustment voltage setting value so as to decrease the power generation amount at a predetermined change rate when the detected temperature exceeds the predetermined temperature. It is possible to prevent excessive power generation suppression due to the rise. In particular, suppression (decrease) and increase of the power generation amount are realized by varying the exciting current limit value and the adjustment voltage setting value, and the power generation amount can be increased or decreased easily and reliably.
図6は、発電量を抑制する場合の調整電圧設定値の時間変化を示す図である。例えば、調整電圧基準値設定回路59によって設定された調整電圧基準値が14Vに相当する値に設定されており、抑制限界値設定回路53によって設定される抑制限界値が4V相当の値に設定されている場合が示されている。また、時間T0において検出温度が所定温度を超えてこれらの差である偏差量がプラスに転じたものとする。図6に示すように、時間T0において偏差量がプラスに転じると、調整電圧設定値(減算器81の出力値)が次第に小さくなって発電量の抑制が実施される。また、調整電圧設定値が10V(14V−4V)に達するまでの時間ΔT(発電量を抑制する速度変化量)は、U/Dカウンタ52のカウント動作の速度、すなわち、検出温度と所定温度との差に応じて設定されており、検出温度が高いほど速やかに調整電圧設定値が低下して大きな発電抑制が行われるようになっている。
FIG. 6 is a diagram illustrating a change over time in the adjustment voltage setting value when the power generation amount is suppressed. For example, the adjustment voltage reference value set by the adjustment voltage reference
図7は、発電量を抑制する場合の励磁電流制限値の時間変化を示す図である。例えば、励磁電流制限基準値設定回路82によって設定された励磁電流制限基準値が8Aに相当する値に設定されており、抑制限界値設定回路53によって設定される抑制限界値も8Aに相当する値に設定されている場合が示されている。また、時間T0において検出温度が所定温度を超えてこれらの差である偏差量がプラスに転じたものとする。図7に示すように、時間T0において偏差量がプラスに転じると、励磁電流制限値(減算器83の出力値)が次第に小さくなって発電量の抑制が実施される。また、励磁電流制限値が0A(8A−8A)に達するまでの時間ΔT(発電量を抑制する速度変化量)は、U/Dカウンタ52のカウント動作の速度、すなわち、検出温度と所定温度との差に応じて設定されており、検出温度が高いほど速やかに励磁電流制限値が減少して大きな発電抑制が行われるようになっている。
FIG. 7 is a diagram illustrating a change over time of the excitation current limit value when the power generation amount is suppressed. For example, the excitation current limit reference value set by the excitation current limit reference value setting circuit 82 is set to a value corresponding to 8A, and the suppression limit value set by the suppression limit
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した一実施形態では、調整電圧設定値と励磁電流制限値の両方を可変して発電量を抑制したが、いずれか一方のみを実施するようにしてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. In one embodiment described above, has been inhibited variable to the power generation amount of both of the adjustment voltage setting value and the excitation current limit value may be carried out only one.
また、上述した各実施形態では、励磁巻線21に流す励磁電流を徐々に変化させる徐励制御を行うためにPWM回路61を用いているが、徐励制御を行わない場合にはこのPWM回路61を2入力のアンド回路に置き換えるようにしてもよい。このアンド回路は、2入力がともにハイレベルのときに励磁駆動トランジスタ11をオンして励磁巻線21に励磁電流を流すように動作する。
In each of the above-described embodiments, the
1、1A 車両用発電機
2、2A 車両用発電制御装置
3 バッテリ
4 電気負荷
11 励磁駆動トランジスタ
12 環流ダイオード
13 発電電圧検出回路
14 Fデューティ検出回路
15、15A 発電制御回路
16 温度検出回路
17 励磁電流検出回路
18 センス抵抗
51 温度偏差検出回路
52 U/Dカウンタ
53 抑制限界値設定回路
54 デジタル−アナログ変換器(D/A)
55 セレクタ
56 Fデューティ制限基準値設定回路
57、81、83 減算器
58、60、84 電圧比較器
59 調整電圧基準値設定回路
61 PWM回路
82 励磁電流制限基準値設定回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A Vehicle generator 2, 2A Vehicle power generation control device 3
55 selector 56 F duty limit reference
Claims (3)
前記温度検出手段によって検出された温度が所定値を超えた場合に、前記温度検出手段によって検出された温度と前記所定値との差に応じた変化速度で可変される抑制値を決定し、この抑制値に基づいて車両用発電機の発電量を抑制する発電抑制手段と、
前記車両用発電機の励磁巻線に励磁電流の供給、停止を行うスイッチング素子と、
を備え、前記発電抑制手段は、前記車両用発電機の発電電圧を設定する調整電圧設定値から前記抑制値を減じた値を前記発電電圧が超えないように、および/または、前記励磁巻線に供給する励磁電流の上限を設定する励磁電流制限値から前記抑制値を減じた値を前記励磁電流が超えないように、励磁デューティを増減させて前記スイッチング素子をオンオフ制御することにより発電量を変化させることを特徴とする車両用発電制御装置。 Temperature detecting means for detecting the temperature of a predetermined measurement location;
When a temperature detected by the temperature detection unit exceeds a predetermined value, a suppression value that is variable at a change rate according to a difference between the temperature detected by the temperature detection unit and the predetermined value is determined. Power generation suppression means for suppressing the power generation amount of the vehicle generator based on the suppression value ;
A switching element for supplying and stopping excitation current to the excitation winding of the vehicle generator;
The power generation suppression means includes the excitation winding so that the power generation voltage does not exceed a value obtained by subtracting the suppression value from an adjustment voltage setting value for setting the power generation voltage of the vehicular generator. The on- off control of the switching element is performed by increasing or decreasing the excitation duty so that the excitation current does not exceed the value obtained by subtracting the suppression value from the excitation current limit value that sets the upper limit of the excitation current to be supplied to A power generation control device for a vehicle characterized by being changed.
前記発電抑制手段は、発電量を抑制後に前記温度検出手段によって検出された温度が前記所定値以下に低下した場合に、前記車両用発電機の発電量の抑制を停止し、所定の変化速度で発電量を増加させることを特徴とする車両用発電制御装置。 In claim 1,
The power generation suppression means stops the power generation amount suppression of the vehicular generator when the temperature detected by the temperature detection means drops below the predetermined value after the power generation amount is suppressed, at a predetermined change rate. A power generation control device for a vehicle characterized by increasing a power generation amount.
前記発電抑制手段は、発電量を抑制する速度変化量を、前記温度検出手段によって検出された温度と前記所定値との差の値に比例するように設定することを特徴とする車両用発電制御装置。 In claim 1,
The power generation suppression means sets the speed change amount for suppressing the power generation amount so as to be proportional to the difference between the temperature detected by the temperature detection means and the predetermined value. apparatus.
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